Method to Increase Micro-controller A/D Conversion Speed

The speed and cost of A/D conversion are conflict to each other. As micro-controller speed is increasing and its internal function is improving, full utilization of its internal resource can dramatically increase A/D conversion speed and without compromising conversion quality. MSP430F11x1 series micro-controller is exploited to increase A/D conversion speed.

一种高精度、低成本、多量程的A/D转换技术

分析了传统双积分A/D转换器中影响转换精度和稳定性的因素。介绍了利用单片机程序控制的A/D转换技术消除这些影响因素的工作原理和电路实现方法。利用该转换技术可以用较低的成本来保证多个量程模拟量输入信号A/D转换的精度和稳定性,并且容易实现电气隔离,具有很高的性价比,在检测仪表和工业现场的慢信号数据采集中有广泛的应用前景。

基于双路线阵CCD的自动电子数粒机

为满足医药包装工业对药粒计数的高速高精度的要求,设计了基于双路线阵CCD的电子数粒机。数粒机由LED光源,双路线阵CCD芯片TCD1209D,EPM 3064A型CPLD作为双路CCD的同步驱动电路,以高速A/D转换器TLC 5510为核心的同步数据采集卡,主控计算机组成。检测通道宽度400 mm,对药粒的水平分辨率为0.1 mm,线阵CCD的驱动频率为10 MHz,对药粒的垂直分辨率为0.3 mm,采用软件二值化方法实现了对透光性不同的药粒的识别。实验表明:数粒机的计数准确可靠,计数速度达8000粒/min,并可以准确地识别残片与重叠药粒。

基于D类放大的高效率音频功率放大器设计

为提高功放效率,以适应现代社会高效、节能和小型化的发展趋势,以D类功率放大器为核心,以单片机89C51和可编程逻辑器件(FPGA)进行控制及对数据的处理,实现了对音频信号的高效率放大。系统最大不失真输出功率大于1 W,可实现电压放大倍数1～20连续可调,并增加了短路保护断电功能,输出噪声低。系统可对功率进行计算显示,具有4位数字显示,精度优于5%。

一种1.5V 8位100 MS/s电流舵D/A转换器

基于新型的低压与温度成正比(PTAT)基准源和PMOS衬底驱动低压运算放大器技术,采用分段温度计译码结构设计了一种1.5V8位100MS/s电流舵D/A转换器,工艺为TSMC0.25μm2P5MCMOS。当采样频率为100MHz,输出频率为20MHz时,SFDR为69.5dB,D/A转换器的微分非线性误差(DNL)和积分非线性误差(INL)的典型值分别为0.32LSB和0.52LSB。整个D/A转换器的版图面积为0.75mm×0.85mm,非常适合SOC的嵌入式应用。

R-C型逐次逼近ADC D/A转换网络功耗模型与仿真

逐次逼近(SAR:Successive Approximation Register)ADC广泛应用于低功耗电路系统,为指导低功耗SAR ADC的设计优化,对其D/A转换网络的功耗进行了建模研究。重点针对适用于中高精度应用的R-C组合型D/A转换网络,基于Matlab工具建立了电容阵列的能耗模型,并结合65 nm CMOS工艺,同时考虑电阻梯的静态功耗以及电容阵列的动态功耗,获得了SAR ADC R-C组合型D/A转换网络的功耗模型,在此基础上,以12-bit SAR ADC为设计实例,在考虑无源器件匹配性的前提下,分别针对"5+7"、"6+6"以及"7+5"三种典型的R-C组合结构进行了功耗仿真和比较,研究结果对低功耗SAR ADC的设计和优化具有重要指导意义。

新型分段多分搜索算法高速A/D转换方案

针对比较器、子DAC和残差放大器单元对高速ADC面积与功耗的制约,从基准区间搜索过程入手,提出了分段多分搜索算法和基于该算法的新型模数A/D转换方案,从而实现了速度与功耗的优化。并采用SMIC0.35μmCMOS工艺模型实验设计了芯片面积仅为1.0mm×0.8mm的8位250MSPsADC。模拟验证表明,其功耗仅85mW,无杂散动态范围达64.92dB,INL和DNL均小于±0.5LSB。

基于DSP的高速数据采集与处理系统

介绍了一种基于DSP的高速数据采集与处理系统方案,给出了方案构成的硬件系统平台设计,并详细阐述了各硬件系统平台的具体构成。对采集后的数字信号的后续处理做了简要介绍,并给出了数字下变频模块的具体实现,利用嵌入式逻辑分析仪测试了并验证了AD采样信号的正确性。该数据采集与处理系统具有一定的通用性和可扩展性,具有一定的工程应用价值。

高速A/D转换系统的设计与实现

软件无线电技术在无线通信系统的发展中具有重要的历史地位,其使得无线电通信系统具有很好的通用性和灵活性。高速模数转换(ADC)芯片是模拟信号与数字信号转换的桥梁,ADC在软件无线电系统中占据着重要地位,实现软件无线电的关键之一是解决模数转换问题。EV10AQ190A是E2V公司推出的新型、高速和高性能ADC。基于软线无线电思想,利用高速ADC与FPGA构建的硬件平台,实现了具有广阔应用前景的高速A/D转换系统,给出了软硬件设计原理及程序运行结果。实测结果表明,系统指标达到设计要求,灵活、可靠,具有一定的通用性。

基于改进模糊免疫PID的变频空调低速域控制研究

针对家用变频空调压缩机工作于低速域时其转速波动大的问题,以内埋式永磁同步电机(IPMSM)的最大转矩电流比控制系统为平台,设计了改进的模糊免疫PID智能转速控制器。优化的转速控制器利用免疫算法对隶属函数和控制规则进行分阶段优化,大大降低了计算复杂度;同时,引入加权因子,实现了控制器在模糊控制和模糊免疫PID控制之间的控制模式转换。改进的模糊免疫PID控制器克服了传统模糊免疫PID只针对比例系数进行免疫优化的缺点,可实现比例、积分、微分参数的免疫智能实时并行优化。为验证改进控制器的有效性,以MATLAB为平台,以纯滞后系统为控制对象,对改进后和传统的模糊免疫PID控制器的单位阶跃响应控制效果进行对比。对比结果表明前者具有更高的控制精度和更短的上升时间。利用改进的模糊免疫PID代替控制系统中传统的转速控制器,可使压缩机低速域的响应速度和稳态精度得到明显改善。

线阵CCD输出信号的数据采集

介绍一种低速A/D转换器来实现对高分辨率线阵CCD输出信号进行数据采集的方法,该方法硬件以89C51单片机为核心,以Intel8253作为同步控制器,驱动A/D转换,并通过软件实现对CCD输出信号进行等间隔、多周期采样.该系统电路简单、成本低、可靠性高,已成功用于数字水准仪的数据采集系统.

一种高速A/D转换速度加倍方法的研究

A／D转换的速度问题一直是人们研究的重要方向。本文介绍了一种在现有器件的条件下，提高A／D转换速度的方法。利用时序信号序列的迭加原理，使转换速度增加一倍。

一种新型高速A/D转换方案研究

提出一种基于比较式的高速A/D转换设计方案。通过n个高速模拟比较器和n +1个高速运算放大器实现n位分辨率的高速A/D转换 。

船舶通信A/D转换器中低噪声前置放大器设计

长期以来,船岸之间的数据通信仅仅局限在传真、电话与电报等诸多模拟传输手段方面。而近年来,伴随无线通信技术的进步与发展,使得船岸间的数据传输路径得以转变。在这一背景下,能够与船岸之间的数据通信业务需求相适应,但在传输相同数据的过程中,也可以选用不同的传输设备。本文重点优化了船岸数据综合传输系统,提高了低噪声前置放大器的数据传输能力,使得既有通信设备得到整合,减少船舶的营运成本,一定程度上提升了船舶的安全性。

一种MIPI协议高速接口D-PHY物理层电路设计

采用SMIC 0.18μm互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺设计了一种适用于高速接口的速度更快、性能更优的MIPI D-PHY物理层电路,包括带占空比校正的时钟通道模块、高速发射器(high-speed transmitter,HS-TX)模块、高速接收器模块(high-speed receiver,HS-RX)、低功耗发射器模块(low-power transmitter,LP-TX)、低功耗接收器(low-power receiver,LP-RX)模块和低功耗冲突检测器(low-power conflict detector,LP-CD)模块.各模块的仿真结果均满足MIPI协议规范要求.在高速模式下时钟占空比校正的精度为±0.5%,单通道信号传输速率达到2 Gb/s,低功耗模式下的信号传输速率不大于10 Mb/s,功耗为2.8 mW,抖动仅为8 ps,远小于标准要求的32 ps.

0.4μsA/D7位变换电路的探讨

以0.4μs7位A/D变换电路为例,讨论了电路的实现,分析电路的主要技术指标,并提出了提高电路技术指标的具体措施。

基于AT89C2051的低成本A/D转换方法

介绍一种基于AT89C2051的低成本A/D转换方法。该方法充分利用了AT89C2051内部的硬件资源和通用的、廉价的外部器件,实现了低成本、高性能的A/D转换。通过集成运算放大器LM358和MOS开关器件CD40107来产生一个线性良好的锯齿波,利用单片机内部的高精度模拟比较器来检测待测输入电压的大小,通过软件控制,输入电压的数值以单片机内部的定时器的值来表示,这就是A/D转换的结果。除了能获得较快的转换速度以外,转换的分辨率也可灵活设置,具有一定的使用价值。

低功耗8通道12位串行A/D转换器的接口设计

介绍了一种由低功耗８通道１２位串行Ａ／Ｄ转换器ＭＡＸ１８６和ＭＯＴＯＲＯＬＡ３２位高档单片机ＭＣ６８３３２构成的典型Ａ／Ｄ转换系统。具体地给出了硬件接口电路，以及用Ｃ语言实现的软件接口实例。

基于FPGA的高速A/D转换芯片ADC08D1000应用

提出用超高速A/D转换芯片ADC08D1000作为系统前端采样电路的方法,以解决工程中严重系统性能的采样速率和采样精度问题。详细介绍ADC08D1000的原理与功能,用VHDL语言编写普通模式和扩展模式下的控制程序。针对工程中的实际情况进行优化设计,用延迟初始化、自校准等方法解决了发热、周围环境变化对芯片的影响等问题。该程序结构清晰,参数修改方便,具有一定的通用性。最后给出此芯片工程实践中的采样结果。ADC08D1000性能出色,能满足最高频率1 GHz以下大多数信号的采样要求,在工程实践中已经得到使用,并取得了良好的效果。

一种高速连续时间Sigma-Delta ADC设计

在TSMC 0.18μm CMOS工艺下设计了一款宽带宽、低功耗的连续时间Sigma-Delta ADC调制器。该调制器可以应用于无线通信、视频、医疗和工业成像等领域,它采用三阶RC积分环路滤波结构,提高了可达到的精度。针对环路延时降低系统稳定性的问题,在环路中引入半个采样周期的延时,以此提高调制器的精度;同时采用非回零的DAC结构来减小系统对时钟抖动的敏感度。通过结构的选取和非回零的DAC结构的使用,调制器对时钟抖动有很强的忍受能力。该Sigma-Delta ADC的带宽可以达到5 MHz,信噪比可达63.6 dB(10位),整个调制器在1.8 V的电压下,功耗仅为32 mW。